鋼筋混凝土地下室外墻裂縫成因及控制探討

摘 要：本文從多個角度系統的論述了鋼筋混凝土地下室外墻裂縫的產生原因，并從施工材料、施工工藝以及后澆帶設置等多個角度針對性的提出了控制地下室外墻裂縫的技術措施。

關鍵詞：外墻；后澆帶；澆筑；裂縫

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A

1 地下室外墻裂縫成因分析

1.1 設計因素

施工后的地下室底板主要受墊層的約束，而墊層所產生的約束力較小，因而底板混凝土產生的收縮變形較小，但地下室外墻會受到底板有力的約束，外墻會受到很大收縮應力，為抵抗該收縮應力應在外墻中配置用于抗裂的水平構造筋來提高其抵抗變形能力，但設計中往往該類配筋較低；構造中連接在一起的墻柱中，柱體截面和配筋率均比墻體高，因而在混凝土收縮過程中兩者會有較大收縮變形，尤其在墻柱連接部位會出現較大集中應力，導致裂縫生成。

1.2 材質因素

混凝土材質包括其強度等級、防滲等級以及混凝土的配合比、水灰比、坍落度等，地下室外墻采用的混凝土一般強度和抗滲等級較高，因而所用的水泥標號和水泥用量較大，導致后期產生裂縫的因素較多。現代建筑多采用商品混凝土，該類混凝土要求具有一定流動性和較高的粘塑性，泌水少、離析性差等性能，同時由于混凝土在輸送中要經過大量轉彎、接頭，因而混凝土內砂漿含量較大，導致混凝土的坍落度較高，其高砂漿率必然導致混凝土水化熱較高，澆筑后混凝土早期熱脹較大，開裂幾率增加。

1.3 塑性收縮

初凝前混凝土由于水分蒸發，內部游離水分逐步移向表面，導致混凝土在塑性階段體積收縮，該收縮一般為體積的1-2%，若施工時外界環境溫度高且相對濕度低則其內部遷移水分不足以供應表面，蒸發會導致表面失水干縮，而其會受到底部混凝土約束，導致表面出現規則的收縮裂縫，該裂縫可通過二次振搗用以彌補，若不及時處理則會發展為貫穿裂縫。

1.4 干縮裂縫和溫差脹縮裂縫

澆筑后的混凝土內水泥水化反應時會導致水花收縮，該收縮在混凝土初凝前表現為宏觀體積收縮，初凝后則會在促骨料形成的骨架內生成空隙，而在后期水化過程中會不斷消耗水分導致毛細孔內自由水減少，一旦外部養護水分不足則會導致內部自干燥，自干燥現象會導致毛細孔內生成負壓而導致混凝土干燥收縮，該現象尤其在強度較高時較為明顯；同時水泥水化熱會導致混凝土內溫度明顯升高，該溫度和混凝土的入模溫度累積后會導致較大的內外溫差，但混凝土的線性膨脹系數較小，因而導致裂縫生成的幾率很大，數據顯示當混凝土和外部環境溫差達到25℃則會導致裂縫的生成。

1.5 施工因素

澆筑混凝土所采用的模板若多次重復使用并導致模板部分變形，或在澆筑混凝土前未涂刷脫模劑或未充分濕潤，導致混凝土澆筑后表層因模板吸收水分而導致表層缺水最終生成表面塑性裂縫。尤其后期養護不足則會導致裂縫進一步擴展，最終影響結構安全；若施工混凝土入模坍落度過大則會導致混凝土離析而影響墻體勻質性，在混凝土硬化過程中會由于收縮應力而導致裂縫的生成；混凝土振搗過程中若局部過振則會導致該部位砂漿密集并形成薄弱環節易于開裂；地下室外墻混凝土施工后回填不及時或出現溫度驟降則會由于較大的溫差應力而形成開裂。

2 地下室外墻裂縫控制措施

2.1 材料控制

應盡量選用中低熱水泥以降低水化熱量，降低混凝土溫升量，同時在保證混凝土強度等級的前提下應降低水泥用量以降低水化熱量，并以此環節因混凝土強度和抗滲等級過高導致裂縫的生成，并應充分利用混凝土的后期強度以控制混凝土溫升，降低其溫度應力，減少裂縫生成；應盡量選用粒徑較大的促骨料，便于在發揮水泥有效作用的同時達到減少收縮的目標，進行混凝土級配設計時應在滿足可泵性的前提下盡量降低其砂率；細骨料則應盡量選用中粗砂以降低水泥用量；在混凝土拌合時應盡量摻加適量外加劑以改善混凝土性能，提高其和易性、可泵性，并可在保證混凝土性能的同時降低水泥用量和用水量，并可提高混凝土的強度和耐久性。

2.2 施工控制

（1）降低出機溫度。混凝土內促骨料比熱較小但所占比例較大，而水的比熱最大但所占比重最小，因而影響混凝土出機溫度最大的是促骨料和水的溫度，因而在拌合前可采取降低促骨料和水的溫度，可采取搭設遮陽裝置或噴射水霧等方法來降低促骨料溫度和采用剛抽出的水作為拌合用水來降低拌合物溫度。（2）混凝土澆搗。針對泵送混凝土流動性大的特點在施工中一般采取分層澆筑，并加強混凝土的二次振搗，通過二次振搗排出因泌水導致在促骨料和水平鋼筋下部生成的水分和空隙，防止由于后期混凝土沉落導致裂縫的生成，但應控制二次振搗時間在混凝土初凝前以保證其握裹力，同時應控制其澆筑速度和下料間距，一般控制下料間距不超過3m。（3）混凝土養護。應加強對澆筑后的混凝土進行保濕和保溫養護，以提高混凝土的極限拉伸并延緩因水化熱導致的降溫，降低因此導致的溫度應力和溫度裂縫的生成。（4）回填保養。外界環境和外部氣候可直接影響混凝土內水分蒸發，因而在地下室混凝土外墻拆模完畢后應及時進行土體回填，以隔絕其與大氣間溫濕差異，降低收縮。

2.3 設置后澆帶

后澆帶是釋放混凝土早期約束應力的技術措施，后澆帶寬度和內部鋼筋處置方式無一定論，尤其是內部鋼筋處理大部分不僅讓鋼筋連續，并且做加強筋來強化鋼筋功能。但從技術角度而言，應盡量減少穿越后澆帶內鋼筋數量以更加充分的釋放混凝土收縮應力，并且樓板內鋼筋因連接施工較為方便因而可做斷開處理，而梁體內鋼筋連接較為困難則可保持連續貫通；若后澆帶內鋼筋截斷則由于兩側混凝土抗拉剛度較小因而其寬度不低于100mm即可，而內部鋼筋連續的后澆帶則應盡量增大其寬度；后澆帶內混凝土澆筑應保證兩側混凝土收縮已完成30%以上，澆筑用混凝土應較兩側混凝土強度高一個等級；后澆帶兩側應做成企口形式以增強新舊混凝土連接強度，并且在澆筑內部混凝土前應將兩側鑿毛并清除干凈。

參考文獻

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